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  无铅锡膏无卤工艺的焊接应战  
     
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无铅锡膏无卤工艺的焊接应战
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阻燃剂在当今许多产品中发扬偏重要的宁静掩护作用,阻燃剂包裹着电子产品,就像寝衣掩护着婴儿一样,它在火警中挽救了有数人的生命。现在常用的阻燃剂都是卤素化合物,卤素质料广泛用于PVC、含溴阻燃剂、含氯阻燃剂,并少量用于SMT消费帮助质料——助焊剂。
近来几年,人们发明卤素化合物对情况毁坏作用很大,好比,利用含卤阻燃剂的塑料成品在熄灭时,会开释出有腐化性且有毒的气体,此中的腐化性气体随风飘散,对各种电子产品都是一种潜伏危害,而此中有毒的气体对人和植物都有潜伏的伤害。
跟踪研讨标明,卤化物存在于人和野生植物身上,也存在于天然情况中,以是情况掩护构造开端存眷卤化物的减量和镌汰题目。电子制造企业现在在电扇、毗连器、PCB、电源插座和电源线等产品中普遍利用卤素质料,此中毗连器、PCB、电源插座的占比最高。
现在,主流的电子制造企业所利用的助焊剂中,都添加溴Br和氯Cl的化合物作为活性剂,以是,SMT无卤工艺转换的主要义务是研制出无卤助焊剂和无卤焊锡膏。
 
不含卤素(HALOGEN-FREE)与不含卤化物(HALIDE-FREE)
卤素(Halogen)元素是指元素周期表第7(ⅦA)族非金属元素,包罗氟(Fluorine,F)、氯(Chlorine,Cl)、溴(Bromine,Br)、碘(Iodine,I)和砹(Astatine,At)五种元素。所谓无卤,即不含卤素(HALOGEN-FREE),便是产品中不克不及含有任何卤素元素。而卤化物是指含有卤素元素的化合物,好比食盐(NaCl)便是一种罕见的卤化物。通常ag九游会说的不含卤化物(HALIDE-FREE),指的是产品中不含任何卤素化合物。
IPC/J-STD-004划定的无卤助焊剂尺度仅要告急焊剂中不含离子键的卤化物,这个要求能否能满意客户的无卤要求,还必要作细心评价。
 
无卤开展的汗青
依照卤化物含量来区分含卤助焊剂和无卤助焊剂不是一个新的观点,假如焊接后未作洗濯,PCB组件外表残留的含卤助焊剂残渣具有潜伏的腐化性危害,以是,早在10年曩昔,IPC、IEC、JIS等构造就曾经依照卤化物含量和其腐化性危害水平,将助焊剂分为L, M, H三个品级。
对卤化物的含量测定最早是在1970年月开端的,事先高腐化性活化剂的利用曾经惹起各人的存眷,测定办法是比力复杂的,并且不停相沿至今,好比铜镜测试、铬酸银测试、滴定测试等。
由于PCB是卤化物净化的最大罪魁,在绿色环保技能的推进下,最新的IEC 61249-2-21:2003曾经划定PCB所用无卤质料的尺度,尺度明白界说印刷电路板(PCB)中Br元素的总量不得凌驾900PPM,Cl元素总量不得凌驾900PPM,Br和Cl两种元素总量不得凌驾1500PPM。
在IEC尺度出台之前,J-STD-004划定助焊剂中卤化物总含量(Cl+Br+Fl+I)需小于500PPM,才干被界说为L0级(即“无卤助焊剂”),测定办法划定为滴定测试或离子色谱法(Ionic chromatography),但这两种办法都只能测出离子键的卤化物。
现在大局部的助焊剂都市参加卤化物作为活性剂利用,有助于去除焊接外表的氧化物。但是,它们通常以共价化合物的情势存在,在免洗濯工艺中,绝对于离子键联合的化合物,共价化合物具有愈加精良的牢靠性。必要分外阐明的是,滴定测试或离子色谱法(Ionic chromatography)都无法测出共价卤化物。以是,依照J-STD-004尺度测定的L0级助焊剂,未必肯定是不含卤素(HALOGEN-FREE)的助焊剂。
 
更佳的卤素测定法
新的总离子色谱法(Ion chromatography)借助氧弹熄灭法成为一种比力准确测定一切卤化物(包罗离子卤化物和共价卤化物)存在的办法,
这种测定办法是将助焊剂样品(最多1克)用氧弹熄灭法,在低温下撤除一切无机物身分,卤化物将剖析为氟、氯、溴离子。熄灭灰烬包括卤素离子和其他无机物,将其投入吸取液中,再经过总离子色谱法(Ion chromatography)可以比力准确地测定卤素含量。颠末氧弹熄灭后,一切共价卤化物的布局都被毁坏了,以是,它能被总离子色谱法(Ion chromatography)准确测定,除非它不溶于吸取液。
由于如今各人广泛利用免洗濯的助焊剂,它们的残渣会留在终极电子产品上,以是免洗濯的助焊剂必需切合无卤尺度。这阐明,在回流焊接当前,必要对PCB上的助焊剂残渣作含卤量评价,但是,回流焊接让测定变得愈加难和充溢变数,现实上,相似回流焊接温度曲线、助焊剂残渣的地位和厚度等都市影响终极测定的后果。
为了阐明对助焊剂残渣举行含卤量评价的紧张性,ag九游会以焊锡膏为例举行阐明。对焊锡膏的含卤量测定工具存在3种大概:焊锡膏、焊锡膏中的助焊剂身分、助焊剂残渣。假如测定工具选择焊锡膏或焊锡膏中的助焊剂身分,即便测定后果都切合尺度,也并不克不及包管助焊剂残渣中的卤素含量就肯定小于900PPM。一样平常来说,焊锡膏包括90%的金属身分和10%的助焊剂(按分量区分),在回流焊接历程中,约50%的助焊剂会挥发失,而卤素简直一点都不会挥发。以是假如要告急焊剂残渣的Br、Cl含量都小于900PPM,那么就应该要告急焊剂中它们的含量都小于450PPM,而在焊锡膏中它们含量的都小于45PPM。基于以上现实,ag九游会可以明白地晓得,假如测定工具不选择助焊剂残渣的话,那测定后果就大概是错误的。由于许多卤素检测仪器的最小检测限定是50PPM,因而,假如测定工具选择焊锡膏的话,即便仪器检测不就任何卤素,而助焊剂残渣中的含卤量大概会凌驾900PPM的限定。
 
无卤转换对SMT工艺的影响
一旦选定了一款无卤焊锡膏或无卤助焊剂,下一步就要思索使用到实践的SMT消费中,现在,SMT业界正处于锡铅焊料向无铅焊料转换的过渡期,焊锡膏和助焊剂都面对无铅工艺转换的压力,加上不停增加的无卤工艺需求,SMT企业更必要加速焊锡膏和助焊剂的无铅、无卤切合性的评价。
    卤素质料被作为活性剂参加助焊剂中,是由于它们去除焊接外表氧化物的结果分外好,现在曾经研讨出无卤转换的备选方案,但还必要作细心评价。由于用于焊锡膏的助焊剂是包括松香、溶剂、活性剂、触变剂等物质的混淆物,作复杂的卤素质料剔除一定会影响焊接结果,无卤活性剂去除氧化物的结果比卤素活性剂差许多,以是要取得异样的润湿性和焊接强度,必要添加更多的量,那势须要增加松香、触变剂等其他添加物的量,这就大概影响到焊锡膏的绝缘性、可印刷性、助焊剂残渣量大概利用寿命。
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主营产品:无卤素无铅锡膏、无卤素无铅助焊剂、无卤素无铅助焊膏、无铅锡线、无铅锡条、种种系统洗濯剂、种种系统胶水等电子焊接质料。

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